CO2激光器從誕生到現在的近50年時間里一直被人類所關注，二氧化碳激光器是以CO2氣體作為工作物質的氣體激光器。CO2激光器是一種比較重要的氣體激光器，目前對CO2激光器的研究方向主要朝一下幾個方面：
第一，高效率的CO2激光器。
CO2激光器相對于固體激光器其效率是非常高的，但是總體而言，相對于CO2激光器本身其效率還是相對較低的。1964年，通過使用N2，轉換效率達到3%；1965年，通過使用CO2-N2-He混合氣體，轉換效率達到6%。到目前為止，其最高效率也不會超過60%。針對提高效率這方面有不少的公司都在研究，以美國大通公司為例，研究的CO2激光器的效率已達到60%左右。國內研究較好的公司大都具有軍方背景，目前效率已接近國際水平。
第二，高功率CO2激光器
高功率一直都是軍方的追求目標，在這方面國內的一些軍工企業 的研究水平還是相對落后。美國空軍最早開始著手研究高功率CO2激光器。1975年，也就是CO2誕生的十一周年，美國空軍醫研制出功率達到30KW級別的CO2激光器。1988年，研究的CO2激光器的輸出功率已達到380KW。目前根據美國軍方公布的部分數據，研制的CO2激光器輸出功率已達到千萬瓦級別。
第三，小體積多功能CO2激光器
目前大部分的CO2激光器功能單一，只能夠從事某一項非常具體 的工作。我們知道大型醫院里使用的CO2祛斑激光器和CO2除毛激光器，他們的體積都非常的龐大，但是結構基本相同。使用多功能CO2激光器的話，占用的體積小，而且售價相對也低了許多。在這個方面國內的研究處于國際水平了，當然研究機構大都是具有醫院背景的。
第四，工業技術應用激光器
CO2激光器在激光加工方面占主導地位，它廣泛的用于切割、打標、雕刻和清洗等方面，輸出激光的質量和功率都有很明確的要求。因此，工業中的CO2激光器要有高質量的激光光束和穩定的輸出功率，像二氧化碳切割機，二氧化碳打標機等激光設備，在工業中發揮著不可替代的作用．
激光應用已經遍及光學、醫學、原子能、天文、地理、海洋等領域，它標志著新技術革命的發展。如果將激光發展的歷史與電子學及航空發展的歷史相比，你不得不意識到現在還是激光發展的早期階段，更令人激動的美好前景將要來到。
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